CN101925974B - 剩余电流保护开关以及用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种剩余电流保护开关,其具有:和电流转换器(18);分析电子装置(12);第一电流支路(19)中的第一开关触头(1)和第二电流支路(19)中的第二开关触头(2);开关机械装置(3),其用于断开开关触头(1,2);以及控制单元(11),其通过控制线路(15)与和电流转换器(18)相连接;以及具有检查电阻(13)和检查按键(14)的检查设备,其用于产生所定义的剩余电流。本发明还涉及一种用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种剩余电流保护开关,具有和电流转换器、分析电子装置、第一电流支路中的第一开关触头和第二电流支路中的第二开关触头、用于断开开关触头的开关机械装置、以及通过控制线路与和电流转换器连接的控制单元、以及具有检查电阻和检查按键的用于产生所定义的剩余电流的检查设备。本发明还涉及一种用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法,该剩余电流保护开关具有和电流转换器、分析电子装置、第一电流支路中的第一开关触头和与该第一开关触头并联布置的另一第一开关触头、第二电流支路中的第二开关触头和与该第二开关触头并联布置的另一第二开关触头、开关机械装置、以及通过控制线路与和电流转换器连接的控制单元、以及具有检查电阻和检查按键的用于产生所定义的剩余电流的检查设备。
背景技术
剩余电流保护开关可以检测接地电流,并且在检测到接地电流的情况下断开要保护的电流回路的与该剩余电流保护开关相连接的所有电流线。剩余电流保护开关连接在电压源与要供电的负载之间。差动电流保护开关是剩余电流保护开关。
为了保证剩余电流保护开关的正确运行,以一定时间间隔对剩余电流保护开关的功能性执行测试。在此,检查剩余电流保护开关的触发功能是否及时。该检查通常通过用户进行。为此,该用户按下检查设备的集成在剩余电流保护开关中的检查按键。在此,在剩余电流保护开关中产生所定义的剩余电流,该剩余电流导致触发剩余电流保护开关。
但是该方法包含两个关键性的缺点。要有规律地执行的测试常常由于用户忘记而未被发起。另外,在检查触发功能时,耗电器、即所串联的负载被暂时从电流回路断开,这在许多情况下是不希望的,因为那样的话,里面集成有剩余电流保护开关的负载或设备不可用。
因此期望一种剩余电流保护开关,该剩余电流保护开关独立地以有规律的间隔检查其为了触发所需的所有部件的正确运行,而不必在此中断电流回路。
在EP1562213B1中公开有实现具有自测试功能的剩余电流保护开关的一种可能性。在那里所述的布置中,触头对在自测试期间被闭合,这些触头对是实际开关触头的旁路并且保证在测试期间对耗电器的供电。但是在此缺点是,这些附加的触头对提高了空间需求并且还提高了剩余电流保护开关的成本,因为除了相对昂贵的触头材料以外还需要附加的用于闭合和断开这些辅助触头的执行装置。
发明内容
因此,本发明的任务是提供一种构造简单的、紧凑的和可以以低成本制造的剩余电流保护开关,该剩余电流保护开关独立地以有规律的间隔检查其为了触发所需的所有部件的正确运行,而不必在此中断一个或多个所保护的电流回路。另外,将提供一种简单的和可以以低成本执行的用于独立地检查剩余电流保护开关的功能性的方法。
根据本发明,所述任务通过具有一种剩余电流保护开关、以及通过一种用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法来解决。本发明的另外的特征和细节从说明书、以及附图中得出。在此,结合剩余电流保护开关所描述的特征和细节当然在结合用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法时也适用,并且反之亦然。
所述剩余电流保护开关具有和电流转换器、分析电子装置、第一电流支路中的第一开关触头、第二电流支路中的第二开关触头、用于断开开关触头的开关机械装置、以及通过控制线路与和电流转换器相连接的控制单元、以及具有检查电阻和检查按键的用于产生所定义的剩余电流的检查设备,其特征在于,在第一电流支路中与第一开关触头并联地设置有另一第一开关触头,并且在第二电流支路中与第二开关触头并联地设置有另一第二开关触头,这些开关触头能够分别通过开关机械装置被断开,设置有用于固定第一和第二开关触头的第一衔接单元以及用于控制第一衔接单元的第一开关执行机构,设置有用于固定另一第一和另一第二开关触头的第二衔接单元以及用于控制第二衔接单元的第二开关执行机构,设置有检查装置,所述检查装置能够确定开关触头的位置。
根据所述用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法,该剩余电流保护开关具有和电流转换器、分析电子装置、第一电流支路中的第一开关触头和与该第一开关触头并联布置的另一第一开关触头、第二电流支路中的第二开关触头和与该第二开关触头并联布置的另一第二开关触头、开关机械装置、以及通过控制线路与和电流转换器相连接的控制单元、以及具有检查电阻和检查按键的用于产生所定义的剩余电流的检查设备,其特征在于具有下列步骤:
a)通过控制单元产生用于闭合第一衔接单元的信号并且将该信号发送给第一开关执行机构;
b)通过第一开关执行机构闭合第一衔接单元,使得第一衔接单元使第一和第二开关触头保持闭合;
c)由控制单元通过控制线路产生所定义的剩余电流;
d)在通过监测和电流转换器的分析电子装置确定剩余电流的情况下,通过开关机械装置断开另一第一和另一第二开关触头;
e)通过检查装置确定另一第一和另一第二开关触头的位置以及由此该另一第一和另一第二开关触头的功能。
根据本发明的第一方面,所述任务通过一种剩余电流保护开关来解决,该剩余电流保护开关具有和电流转换器、分析电子装置、第一电流支路中的第一开关触头、第二电流支路中的第二开关触头、用于断开开关触头的开关机械装置、以及通过控制线路与和电流转换器相连接的控制单元、以及具有检查电阻和检查按键的用于产生所定义的剩余电流的检查设备,其中在第一电流回路中与第一开关触头并联地设置有另一第一开关触头,并且在第二电流回路中与第二开关触头并联地设置有另一第二开关触头,所述开关触头可以分别通过开关机械装置被断开,其中设置有用于固定第一开关触头和第二开关触头的第一衔接单元和用于控制第一衔接单元的开关执行机构,其中设置有用于固定另一第一开关触头和另一第二开关触头的第二衔接单元和用于控制第二衔接单元的第二开关执行机构,并且其中设置有检查装置,该检查装置可以确定所述开关触头和所述另外的开关触头的位置。
这样的剩余电流保护开关构造简单、紧凑并且可以以低成本来制造,并且可以独立地以有规律的间隔检查其为了触发所需的所有部件的正确功能,而不必在此中断一个或多个所保护的电流回路。
本发明的核心是,将开关触头分成每个电流支路各一个开关触头对,由此可以在自测试时使开关触头对各有一个开关触头保持闭合,由此不中断电流回路。由此可以人工地或自动地检查该剩余电流保护开关的为了触发所需的所有部件,例如开关触头、和电流转换器、分析电子装置或者开关机械装置,而不必在自测试时将负载从电网断开。在此,所需构件和元件的数目比具有旁路的解决方案更少,因为与旁路解决方案不同,不需要附加的第二执行装置。由此可以节省成本并且可以将该剩余电流保护开关构造得紧凑。
在每个电流支路中,与第一开关触头并联地设置有另一开关触头。如果设置有两个以上电流支路,则在每个电流支路中设置并联的开关触头对。在执行剩余电流保护开关的自测试时,该剩余电流保护开关的控制单元相继分别测试开关触头对的开关触头。因此,控制单元可以在执行自测试时首先将第一开关触头对的第一开关触头以及第二开关触头对的第二开关触头固定在闭合位置,使得电流可以通过这两个开关触头从电压源流向负载侧。如果出现剩余电流,则开关机械装置断开第一开关触头对的另一第一开关触头以及第二开关触头对的另一第二开关触头。检查装置确定:开关机械装置是否已经真正断开所述另外的开关触头,以及由此所述另外的开关触头是否可以中断真实的剩余电流。在对所述另外的开关触头进行该检查以后,控制单元检查开关触头。为此,首先闭合所有的开关触头。然后,另一第一开关触头和另一第二开关触头被固定在闭合位置,使得电流可以通过该另一第一开关触头和该另一第二开关触头从电压源流向负载侧。如果出现剩余电流,则开关机械装置断开第一开关触头和第二开关触头。检查装置确定:开关机械装置是否已经真正断开第一开关触头和第二开关触头,以及由此所述第一开关触头和第二开关触头是否可以中断真实的剩余电流。所有开关触头的闭合都可以由单个的执行装置进行。为了固定所述开关触头以及所述另外的开关触头,分别设置有衔接单元,所述衔接单元分别通过相应的开关执行机构被闭合。这些开关执行机构由控制单元来控制。
检查装置可以另外地被布置在剩余电流保护开关中。特别优选如下的剩余电流保护开关:其中检查装置是控制单元的一部分。该检查装置分析所述开关触头或所述另外的开关触头的移动,并且确定:该开关机械装置是否在出现剩余电流的情况下已经断开要检查的开关触头。如果所检查的开关触头或所检查的另外的开关触头在出现剩余电流以后被断开,则这是证明为了触发剩余电流保护开关以及由此为了中断电流回路所需的全部部件都起作用的证据。如果检查装置确定:所检查的开关触头或所检查的另外的开关触头在出现剩余电流以后为闭合的,则这是证明在该剩余电流保护开关中存在故障的证据。在此,该故障可能存在于和电流转换器、分析电子装置、开关机械装置中,或者也可能存在于所述开关触头或所述另外的开关触头中。如果第一或第二开关触头的触头相互熔接,则所述一个或多个触头不能被移动,从而在第一或第二开关触头本身处存在故障。通过同样检查所述另外的开关触头,第一或第二开关触头处的该故障可以被确定。如果在检查所述另外的开关触头时未出现故障,则这是证明和电流转换器、分析电子装置以及开关机械装置起作用的证明。如果电流回路在检查所述另外的开关触头时未被中断,则在之前在检查第一和第二开关触头时未确定故障的情况下,该故障可能仅存在于所述另外的开关触头本身处。也就是说,这是证明所述另外的开关触头之一或二者熔接的证据。
优选一种剩余电流保护开关,其中检查装置具有至少一个第一接触开关,所述第一接触开关与控制单元和另一第一开关接头以及另一第二开关触头相连接。如果第一接触开关断开,则这例如是表示如下事实的迹象:该另一第一开关接头以及该另一第二开关触头在触发以后被开关机械装置断开并且由此该剩余电流保护开关的为了触发所需的全部部件都起作用。如果第一接触开关为闭合的,则所述另外的开关触头中的至少一个或者该剩余电流保护开关的另一部件已经不起作用。由检查装置来确定:第一接触开关是断开的还是闭合的。第一接触开关使得能够检查该剩余电流保护开关的除第一和第二开关触头以外的所有部件。
另外,优选一种剩余电流保护开关,其中检查装置具有至少一个第二接触开关,所述第二接触开关与控制单元和第一开关触头以及第二开关触头相连接。该第二接触开关使得能够检查该剩余电流保护开关的除所述另一第一开关触头和所述另一第二开关触头以外的所有部件。如果第二接触开关断开,则这例如是表示如下事实的迹象:第一开关触头以及第二开关触头在触发以后被开关机械装置断开并且由此该剩余电流保护开关的为了触发所需的全部部件都起作用。如果第二接触开关为闭合的,则所述开关触头中的至少一个或者该剩余电流保护开关的另一部件已经不起作用。同样由检查装置来确定:第二接触开关是断开的还是闭合的。
该剩余电流保护开关优选地具有执行装置,通过该执行装置,控制单元可以移动第一和第二开关触头以及另一第一和另一第二开关触头。如果在执行该剩余电流保护开关的自测试时,首先已经检查了所述另外的开关触头并且这些另外的开关触头在该检查以后为断开的,则这些另外的开关触头可以通过该执行装置被再次闭合。在闭合位置处,电流通过所述另外的开关触头从电压源被引导到负载侧。如果所述另外的开关触头被固定,并且所述开关触头被检查,则所述开关触头同样可以通过该同一执行装置被闭合。如果未出现所定义的剩余电流,而是出现真实的剩余电流,则在该剩余电流保护开关恰当地运行的情况下,所有开关触头都被断开。那样的话,可以通过执行装置再次闭合所有的开关触头。在此,该执行装置可以在可确定的时间段期满以后自动闭合所述开关触头。
另外优选一种剩余电流保护开关,其中分析电子装置与控制单元相连接。由此可能的是,在剩余电流保护开关的自测试期间该剩余电流保护开关还可以确定真实的剩余电流。在这种情况下,借助于相应的开关执行机构5、7使衔接单元6、10再次处于原位。那样的话,该开关机械装置可以断开所有的开关触头并且由此中断电流回路。
在该剩余电流保护开关的一个优选实施方式中,该剩余电流保护开关具有显示设备和/或输入设备。该显示设备和/或该输入设备与该剩余电流保护开关的控制单元相连接。通过该显示设备可以例如显示该剩余电流保护开关的状态。因此,例如可以显示“自测试成功”、“剩余电流保护开关可运行”、“剩余电流保护开关有故障”等等。该输入设备可以具有操纵元件,通过该操纵元件例如可以激活或封锁该剩余电流保护开关的自动的自测试。
此外,优选一种剩余电流保护开关,其中为了产生所定义的剩余电流,和电流转换器具有至少一个第二次级绕组,或者设置有与检查设备并联的电流闭合(Stromschluss)。也就是说,除了初级绕组以外,该和电流转换器还可以具有至少一个第二次级绕组,该第二次级绕组可以产生所定义的剩余电流。替代于第二次级绕组,可以设置与检查设备并联的电流接线端子,通过该电流接线端子可以馈入所定义的剩余电流。在电流接线端子上可以例如布置有用于产生所定义的剩余电流的继电器。
根据本发明的第二方面,所述任务通过一种用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法来解决,该剩余电流保护开关具有和电流转换器、分析电子装置、第一电流支路中的第一开关触头和与第一开关触头并联布置的另一第一开关触头、第二电流支路中的第二开关触头和与第二开关触头并联布置的另一第二开关触头、开关机械装置、以及通过控制线路与和电流转换器相连接的控制单元、以及具有检查电阻和检查按键的用于产生所定义的剩余电流的检查设备,其中该方法的特征在于下列步骤:
a)通过控制单元产生用于闭合第一衔接单元的信号并且将该信号发送给第一开关执行机构;
b)通过第一开关执行机构闭合第一衔接单元,使得第一衔接单元使第一和第二开关触头保持闭合;
c)由控制单元通过控制线路产生所定义的剩余电流;
d)在通过监测和电流转换器的分析电子装置确定剩余电流的情况下,通过开关机械装置断开另一第一开关触头和另一第二开关触头;
e)通过检查装置确定另一第一开关触头和另一第二开关触头的位置以及由此这些开关触头的功能。
在该剩余电流保护开关的自测试开始时,控制单元产生用于闭合第一衔接单元的信号,所述第一衔接单元与第一和第二开关触头具有作用关联。控制单元将该闭合信号发送给第一开关执行机构,所述第一开关执行机构被构造为控制第一衔接单元。第一开关执行机构在接收到该闭合信号以后闭合第一衔接单元。在闭合状态下,第一衔接单元使第一和第二开关触头保持闭合。也就是说,闭合的开关触头负责保证从电压源到负载侧的电流输送。在出现剩余电流的情况下,开关机械装置不能断开第一和第二开关触头,因为第一衔接单元抑制这样做。在下一步骤,控制单元为了执行自测试而通过控制线路产生剩余电流。在通过监测和电流转换器的分析电子装置确定剩余电流以后,开关机械装置尝试断开所有的开关触头,但是仅能断开另一第一开关触头和另一第二开关触头,因此第一和第二开关触头通过第一衔接单元被固定。为了检查开关机械装置是否已经断开该另一第一开关触头和该另一第二开关触头,设置有检查装置。该检查装置确定该断开是否成功。
通过该方法,可以简单和快速地确定:该另一第一开关触头和该另一第二开关触头以及为了触发开关触头所需的另外的部件是否完全可运行。在该方法中,电流分支中分别有一个开关触头保持闭合,使得在检查每个电路支路的各个其它开关触头的功能性时,电流回路不被中断。由此可以检查该剩余电流保护开关的为了触发所需的所有部件,而不必在自测试时将所连接的负载从电网断开。
在该方法中,可以可选地首先检查第一和第二开关触头或者另一第一和另一第二开关触头。如果该剩余电流保护开关具有两个以上的开关触头对,则可以相继检查对应的开关触头,其中未被检查的所有开关触头都被闭合。
另外,优选一种方法,其特征在于下列其它步骤:
f)如果控制单元确定:开关机械装置已经断开该另一第一和该另一第二开关触头,则通过控制单元产生用于闭合该另一第一和该另一第二开关触头的信号并且将该信号发送给执行装置;
g)通过执行装置闭合该另一第一和该另一第二开关触头;
h)通过控制单元产生用于断开第一衔接单元的信号并且将该信号发送给第一开关执行机构;
i)通过第一开关机构断开第一衔接单元,使得第一衔接单元允许第一和第二开关触头的移动;
j)通过控制单元产生用于闭合第二衔接单元的信号并且将该信号发送给第二开关执行机构;
k)通过第二开关执行机构闭合第二衔接单元,使得第二衔接单元使该另一第一和该另一第二开关触头保持闭合;
1)由控制单元通过控制线路产生所定义的剩余电流;
m)在通过监测和电流转换器的分析电子装置确定剩余电流的情况下,通过开关机械装置断开第一和第二开关触头;
n)通过检查装置确定第一和第二开关触头的位置以及由此这些开关触头的功能。
该另一第一和该另一第二开关触头已经被开关机械装置断开,并且必须首先被再次闭合。也就是说,如果已经由控制单元确定:开关机械装置已经断开另一第一和另一第二开关触头,则为了在检查该另一第一和该另一第二开关触头以后还检查第一和第二开关触头,控制单元产生用于闭合该另一第一和该另一第二开关触头的信号并且将该信号发送给执行装置。在接收到该闭合信号以后,执行装置闭合另一第一和另一第二开关触头。在随后的步骤,控制单元产生用于断开第一衔接单元的信号并且将该信号发送给第一开关执行机构。由于第一衔接单元还处于闭合位置,因此必须首先断开第一衔接单元,由此第一和第二开关触头的移动不被抑制。在接收到断开信号以后,第一开关执行机构断开第一衔接单元,使得第一衔接单元允许第一和第二开关触头的移动。然后,控制单元产生用于闭合第二衔接单元的信号。该第二衔接单元使得能够固定另一第一和另一第二开关触头。为此,控制单元将该闭合信号发送给第二开关执行机构,所述第二开关执行机构控制第二衔接单元。在接收到该闭合信号以后,第二开关执行机构闭合第二衔接单元,使得第二衔接单元使该另一第一和该另一第二开关触头保持闭合。然后,控制单元通过控制线路再次产生所定义的剩余电流。于是,在通过监测和电流转换器的分析电子装置确定剩余电流的情况下,开关机械装置断开第一和第二开关触头。检查装置确定第一和第二开关触头是否已经被真正打开以及这些开关触头是否完全可运行。
在此,优选一种方法,其中通过检查装置的至少一个第一接触开关进行对另一第一和另一第二开关触头的位置确定,并且其中通过检查装置的至少一个第二接触开关进行对第一和第二开关触头的位置确定。断开的接触开关是表示如下事实的迹象:第一以及第二开关触头或者另一第一或另一第二开关触头在触发以后被开关机械装置断开并且由此该剩余电流保护开关的为了触发所需的全部部件都起作用。如果开关触头之一为闭合的,则开关触头的至少之一或者该剩余电流保护开关的另一部件已经不起作用。由检查装置来确定:第一接触开关或第二接触开关是断开的还是闭合的。第一接触开关使得能够检查该剩余电流保护开关的除第一和第二开关触头以外的所有部件。第二接触开关使得能够检查该剩余电流保护开关的除另一第一和另一第二开关触头以外的所有部件。如果已经确定第二接触开关被断开,则可以确定:第一以及第二开关触头以及该剩余电流保护开关的为了触发所需的全部部件都起作用。如果随后通过检查装置确定:第一接触开关在出现所定义的剩余电流以后为闭合的,则这是表示如下事实的迹象:所述两个另外的开关触头之一、即该另一第一或该另一第二开关触头不起作用。所述触头例如可能熔接。
此外,优选一种方法,其中附加地在所进行的自测试以后,控制单元借助于执行装置闭合开关触头,并且开关执行机构发送用于断开衔接单元的信号,并且其中开关执行机构在接收到该信号以后断开衔接单元,使得衔接单元允许开关触头的移动。通过这些方法步骤,该剩余电流保护开关的正常状态被再次建立。在正常状态下,所有的开关触头都闭合,使得电流可以通过这些开关触头从所连接的电压源流向串联的负载。在执行自测试以后,控制单元将闭合信号发送给执行装置,所述执行装置然后闭合所有的开关触头。另外,控制单元将用于断开衔接单元的信号发送给开关执行机构。在接收到该信号以后,控制单元断开衔接单元,使得不再有开关触头被固定在闭合位置。也就是说,在此之后,衔接单元再次使得开关触头能够移动,使得这些开关触头在出现真实的剩余电流的情况下能够断开。
对自测试的触发可以人工地进行。为此,可以由用户操控检查设备的检查按键,使得控制单元开始自测试。特别优选地,控制单元重复地自动执行自测试。也就是说,该剩余电流保护开关以特定的间隔独立地执行自测试并且检查其自己的功能性。在此可以确定该检查间隔。但是也可以设想,该剩余电流保护开关以不规律的间隔发起自测试。
另外可以规定:在通过分析电子装置确定真实的剩余电流的情况下,控制单元指示开关执行机构断开衔接单元,使得开关机械装置断开所有的开关触头。这在正好执行自测试时是关键性的。在自测试时,衔接单元之一阻止中断电流回路。但是在出现真实的不期望的剩余电流的情况下,必须通过开关机械装置断开所有的开关触头,由此中断电流回路。因此,控制单元将断开信号发送给所有的开关执行机构,使得这些开关执行机构断开有作用关联的衔接单元。在此之后,开关机械装置断开所有的开关触头并且中断电流回路。由此在执行自测试时也保证了该剩余电流保护开关的功能性。
另外可以规定:在确定剩余电流后的可确定的时间段以后,控制单元借助于执行装置自动地闭合所有的开关触头。在中断电流回路和消除故障源以后,该剩余电流保护开关通常应当再次采用其功能。因此,该剩余电流保护开关可以被编程为使得在确定剩余电流后的可确定的时间段期满以后,控制单元借助于执行装置自动闭合所有的开关触头。由此保证:不会忘记恰当地调节该剩余电流保护开关。
通过执行装置,控制单元可以在结束该剩余电流保护开关的功能测试以后将开关触头再次移回其闭合的初始位置。在将开关触头引导回其初始位置以后,衔接单元也被移动为使得这些衔接单元允许开关触头的移动。
检查的结果可以被示出在显示设备上。因此,可以在显示设备上示出该剩余电流保护开关的当前状态,例如“自测试成功”、“剩余电流保护开关可运行”、“剩余电流保护开关有故障”等等。另外,尤其是在发现故障时,显示设备除了光学显示以外还可以执行听觉显示。通过输入设备,该剩余电流保护开关可以被进一步地编程。因此,可以设置操纵元件,通过该操纵元件可以对控制单元进行编程。因此,例如可以激活或封锁自动的自检测。
特别优选的是,将根据本发明第一方面的剩余电流保护开关构造用于执行该方法。
附图说明
现在参考附图根据非排它性的实施例进一步阐述本发明。
图1示出剩余电流保护开关的框图。
具体实施方式
图1示出剩余电流保护开关30的框图。该基本构造与常规的由和电流转换器18、分析电子装置12以及开关机械装置/开关机械装置3构成的剩余电流保护开关相同。但是开关触头1、1′、2、2′被分别双倍实施,也就是说,存在与每个开关触头1、2并联的另一开关触头1′、2′。所有的开关触头都可以在触发的情况下被开关机械装置3一起打开。
为了满足检查设备的规范性要求,设置有检查按键14和检查电阻13,由此可以产生所定义的触发该设备的剩余电流。
为了实现自测试,设置有控制单元11,该控制单元11可以通过控制线路15产生一个或多个不同的高剩余电流。这可以通过和电流转换器18处的附加的次级绕组来构造或者被构造成到检查设备13、14的并联接线端子。
另外,设置有两个衔接单元6、10,这两个衔接单元6、10可以分别使每个电流支路的开关触头1和2或者1′和2′保持在闭合状态。在正常的运行状态下,两个衔接单元6、10都被断开,由此所有的开关触头1、1′、2、2′都可以不受影响地断开。
如果由控制单元11执行自测试,则作为第一步骤,由该控制单元11借助于简单的第一开关执行机构5闭合第一衔接单元10。接着,控制单元11通过控制线路15产生剩余电流,该剩余电流必然导致触发剩余电流保护开关30。另外的开关触头1′、2′通过开关机械装置3而被断开。在此,通过开关触头1、2,电流回路保持闭合。通过一个或多个第一接触开关8,控制单元11可以确定:触发是否已成功。在下一步骤,控制单元11通过执行装置4闭合所有的开关触头,并且通过第一开关执行机构5释放第一衔接单元10。现在,由控制单元11通过第二开关执行机构7和第二衔接单元6来固定另外的开关触头1′、2′,并且再次产生剩余电流,该剩余电流导致触发剩余电流保护开关30。在此,通过另外的开关触头1′、2′,电流回路保持闭合。控制单元11通过一个或多个第二接触开关9来确定开关触头1、2的正确打开。
因此,可以识别整个触发链中的故障、即从和电流转换器18经由触发电子装置12直至开关机械装置3中的缺陷。由于开关触头1、1′、2、2′的熔接造成的缺陷可以被探测出来。
在成功的自测试以后,控制单元11可以借助于执行装置4使开关触头1、1′、2、2′重新处于初始状态并且释放触头的衔接。现在,有利地仅需单个执行装置4。
控制装置11附加地与分析电子装置12相连接。因此在自测试期间,也可以确定真实的剩余电流。在这种情况下,借助于各开关执行机构5、7使衔接单元6、10再次处于原位,由此所有的开关触头1、1′、2、2′断开,并且电流回路被中断。
附加地,显示元件16与该控制单元连接,由此可以显示当前状态,例如“自测试成功”、“剩余电流保护开关可运行”。另外,可以设想操纵元件17,以便例如激活/封锁自动的自测试。此外,可以将执行装置4用于实现触发以后的自动重接通。
通过将开关触头分成每个电流支路各一个开关触头对、即开关触头1和1′或开关触头2和2′,可以在自测试时使开关触头对各有一个开关触头保持闭合,由此不中断电流回路。由此可以人工地或自动地检查剩余电流保护开关30的为了触发所需的所有部件,而不必在自测试时将负载从电网断开。在此,所需零件的数目比具有旁路的解决方案更少,因为仅需一个执行装置4。由此可以节省成本并且可以将剩余电流保护开关30构造得紧凑。
在图1中利用附图标记19示出电压源,并且由附图标记20示出负载侧。在此,电流从电压源19经过剩余电流保护开关30流向负载侧20,这通过两个箭头予以指示。附图标记列表
1 第一开关触头
1′ 另一第一开关触头
2 第二开关触头
2′ 另一第二开关触头
3 开关机械装置
4 执行装置
5 第一开关执行机构
6 第二衔接单元
7 第二开关执行机构
8 第一接触开关
9 第二接触开关
10 第一衔接单元
11 控制单元
12 分析电子装置
13 检查电阻
14 检查按键
15 控制线路
16 显示元件
17 操纵元件
18 和电流转换器
19 电压源
20 负载侧
30 剩余电流保护开关
Claims (19)
1.一种剩余电流保护开关,具有和电流转换器(18)、分析电子装置(12)、第一电流支路中的第一开关触头(1)、第二电流支路中的第二开关触头(2)、用于断开开关触头(1,2)的开关机械装置(3)、以及通过控制线路(15)与和电流转换器(18)相连接的控制单元(11)、以及具有检查电阻(13)和检查按键(14)的用于产生所定义的剩余电流的检查设备,其特征在于,在第一电流支路中与第一开关触头(1)并联地设置有另一第一开关触头(1′),并且在第二电流支路中与第二开关触头(2)并联地设置有另一第二开关触头(2′),这些开关触头能够分别通过开关机械装置(3)被断开,设置有用于固定第一和第二开关触头(1,2)的第一衔接单元(10)以及用于控制第一衔接单元(10)的第一开关执行机构(5),设置有用于固定另一第一和另一第二开关触头(1′,2′)的第二衔接单元(6)以及用于控制第二衔接单元(6)的第二开关执行机构(7),设置有检查装置,所述检查装置能够确定开关触头(1,1′,2,2′)的位置。
2.根据权利要求1所述的剩余电流保护开关,其特征在于,所述检查装置是控制单元(11)的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的剩余电流保护开关,其特征在于,所述检查装置具有至少一个第一接触开关(8),所述第一接触开关(8)与控制单元(11)和另一第一以及另一第二开关触头(1′,2′)相连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的剩余电流保护开关,其特征在于,所述检查装置具有至少一个第二接触开关(9),所述第二接触开关(9)与控制单元(11)和第一以及第二开关触头(1,2)相连接。
5.根据权利要求1至3之一所述的剩余电流保护开关,其特征在于,设置有执行装置(4),通过所述执行装置(4),控制单元(11)能够移动第一和第二开关触头(1,2)以及另一第一和另一第二开关触头(1′,2′)。
6.根据权利要求1至3之一所述的剩余电流保护开关,其特征在于,分析电子装置(12)与控制单元(11)相连接。
7.根据权利要求1至3之一所述的剩余电流保护开关,其特征在于,剩余电流保护开关(30)具有显示设备(16)和/或输入设备(17)。
8.根据权利要求1至3之一所述的剩余电流保护开关,其特征在于,为了产生所定义的剩余电流,和电流转换器具有至少一个第二次级绕组,或者设置有与检查设备(13,14)并联的电流闭合。
9.一种用于执行剩余电流保护开关的自测试的方法,该剩余电流保护开关具有和电流转换器(18)、分析电子装置(12)、第一电流支路中的第一开关触头(1)和与该第一开关触头(1)并联布置的另一第一开关触头(1′)、第二电流支路中的第二开关触头(2)和与该第二开关触头(2)并联布置的另一第二开关触头(2′)、开关机械装置(3)、以及通过控制线路(15)与和电流转换器(18)相连接的控制单元(11)、以及具有检查电阻(13)和检查按键(14)的用于产生所定义的剩余电流的检查设备,其特征在于具有下列步骤:
a)通过控制单元(11)产生用于闭合第一衔接单元(10)的信号并且将该信号发送给第一开关执行机构(5);
b)通过第一开关执行机构(5)闭合第一衔接单元(10),使得第一衔接单元(10)使第一和第二开关触头(1,2)保持闭合;
c)由控制单元(11)通过控制线路(15)产生所定义的剩余电流;
d)在通过监测和电流转换器(18)的分析电子装置(12)确定剩余电流的情况下,通过开关机械装置(3)断开另一第一和另一第二开关触头(1′,2′);
e)通过检查装置确定另一第一和另一第二开关触头(1′,2′)的位置以及由此该另一第一和另一第二开关触头(1′,2′)的功能。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于具有下列其它步骤:
f)如果由控制单元(11)确定:开关机械装置(3)已经断开另一第一和另一第二开关触头(1′,2′),则通过控制单元(11)产生用于闭合该另一第一和该另一第二开关触头(1′,2′)的信号并且将该信号发送给执行装置(4);
g)通过执行装置(4)闭合另一第一和另一第二开关触头(1′,2′);
h)通过控制单元(11)产生用于断开第一衔接单元(10)的信号并且将该信号发送给第一开关执行机构(5);
i)通过第一开关执行机构(5)断开第一衔接单元(10),使得第一衔接单元(10)允许第一和第二开关触头(1,2)的移动;
j)通过控制单元(11)产生用于闭合第二衔接单元(6)的信号并且将该信号发送给第二开关执行机构(7);
k)通过第二开关执行机构(7)闭合第二衔接单元(6),使得第二衔接单元(6)使另一第一和另一第二开关触头(1′,2′)保持闭合;
1)由控制单元(11)通过控制线路(15)产生所定义的剩余电流;
m)在通过监测和电流转换器(18)的分析电子装置(12)确定剩余电流的情况下,通过开关机械装置(3)断开第一和第二开关触头(1,2);
n)通过检查装置确定第一和第二开关触头(1,2)的位置以及由此所述第一和第二开关触头(1,2)的功能。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,通过所述检查装置的至少一个第一接触开关(8)进行对另一第一和另一第二开关触头(1′,2′)的位置确定。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,通过所述检查装置的至少一个第二接触开关(9)进行对第一和第二开关触头(1,2)的位置确定。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,通过所述检查装置的至少一个第二接触开关(9)进行对第一和第二开关触头(1,2)的位置确定。
14.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,在所进行的自测试以后,控制单元(11)借助于执行装置(4)闭合开关触头(1,1′,2,2′)并且向开关执行机构(5,7)发送用于断开衔接单元(10,6)的信号,开关执行机构(5,7)在接收到该信号以后断开衔接单元(10,6),使得衔接单元(10,6)允许开关触头(1,1′,2,2′)的移动。
15.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,重复地自动执行根据权利要求9至13之一所述方法的方法步骤。
16.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,通过按下检查设备(13,14)的检查按键来执行根据权利要求9至13之一所述方法的方法步骤。
17.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,在通过分析电子装置(12)确定真实的剩余电流的情况下,控制单元(11)指示开关执行机构(5,7)断开衔接单元(10,6),使得开关机械装置(3)断开所有的开关触头(1,1′,2,2′)。
18.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,在确定剩余电流后的可确定的时间段以后,控制单元(11)借助于执行装置(4)自动地闭合所有的开关触头(1,1′,2,2′)。
19.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,将根据权利要求1至7之一所述的剩余电流保护开关(30)构造用于执行所述方法。
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